测试发动机扭振的工装及其测试装置论文和设计-邢维者

全文摘要

本实用新型涉及工装夹具的技术领域，公开了一种测试发动机扭振的工装及其测试装置，包括工装本体，工装本体包括支撑部，支撑部的顶部设有第一连接部，支撑部的底部外边缘朝外延伸形成第二连接部，使用时，将测试状态的曲轴皮带轮的内轮毂拆下，加工出与第二连接部的连接孔相对应的螺纹孔，然后通过螺钉穿过第二连接部的连接孔以及曲轴皮带轮上的螺纹孔刚性连接固定，安装定位便利，由于第二连接部由支撑部的底部朝外延伸形成，其接触面积较大，可以承受传统工具施加力矩；将编码器套在第一连接部，并固定住编码器的轴承，支撑部用于支撑住编码器，使得测试时传感器不随曲轴转动，以限制编码器沿轴向外移动，保证测试的稳定性。

主设计要求

1.一种测试发动机扭振的工装，其特征在于，包括工装本体，所述工装本体包括支撑部，所述支撑部的底部开设有开口朝下的避让槽，所述支撑部的顶部设有用于与编码器连接的第一连接部，所述支撑部的底部的外边缘向外延伸设有用于与曲轴皮带轮连接的第二连接部，所述第二连接部上设有多个贯穿其上下表面且用于与曲轴皮带轮连接的连接孔。

设计方案

2.如权利要求1所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述支撑部、所述第一连接部以及所述第二连接部一体成型。

3.如权利要求1所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述第二连接部为环状，多个所述连接孔均匀设于所述第二连接部的周向上。

4.如权利要求1所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述支撑部为圆柱形，所述第二连接部为圆环形。

5.如权利要求1所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述避让槽为圆形槽。

6.如权利要求1所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述第一连接部为设于所述支撑部顶部中心位置的连接轴，所述连接轴的外径小于所述支撑部的外径。

7.如权利要求6所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述连接轴包括用于贯穿编码器安装孔的安装段和用于锁紧编码器的紧固段，所述紧固段设有外螺纹。

8.如权利要求1所述的测试发动机扭振的工装，其特征在于，所述工装本体的材质为金属。

9.一种发动机扭振测试装置，其特征在于，包括编码器以及如权利要求1～8任一项所述的工装，所述编码器安装于所述工装的第一连接部。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及工装夹具的技术领域，特别是涉及一种测试发动机扭振的工装及其测试装置。

背景技术

汽车发动机会因动力负荷发生短暂或持续的转矩拨动或振荡，从而使旋转轴系产生扭转振动，扭振产生的扭转应力会使轴系各断面受到交变的剪切应力，从而引起较大的噪音并加速零件的磨损。

发动机扭振对整车NVH性能的影响越来越重要，大多数发动机曲轴扭振测试都是采用激光转速传感器在台架上完成的，台架上空间较大，便于码盘、激光传感器以及齿轮信号盘等安装，而整车NVH性能调校期间，由于整车空间的限制，导致码盘、激光传感器以及齿轮信号盘安装受限，使得发动机扭振测试不稳定，而定位螺杆结合编码器可用于整车NVH性能调校期间测试发动机的扭振，参照图1和图2所示，定位螺杆的第一端1替代曲轴皮带轮的螺栓用于连接曲轴以及曲轴皮带轮，定位螺杆的第二端5用于安装编码器，该定位螺杆在安装时，由于第二端5比较细长，不便于传统套筒施加紧固力矩以连接紧固住曲轴以及曲轴皮带轮，同时由于整车空间的限制，不便于定位螺杆的安装。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测试发动机扭振的工装，能在整车NVH性能调校期间测试发动机的扭振，安装便利，且测试稳定。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种测试发动机扭振的工装，包括工装本体，所述工装本体包括支撑部，所述支撑部的底部开设有开口朝下的避让槽，所述支撑部的顶部设有用于与编码器连接的第一连接部，所述支撑部的底部的外边缘向外延伸设有用于与曲轴皮带轮连接的第二连接部，所述第二连接部上设有多个贯穿其上下表面且用于与曲轴皮带轮连接的连接孔。

进一步优选地，所述支撑部、所述第一连接部以及所述第二连接部一体成型。

进一步优选地，所述第二连接部为环状，多个所述连接孔均匀设于所述第二连接部的周向上。

进一步优选地，所述支撑部为圆柱形，所述第二连接部为圆环形。

进一步优选地，所述避让槽为圆形槽。

进一步优选地，所述第一连接部为设于所述支撑部顶部中心位置的连接轴，所述连接轴的外径小于所述支撑部的外径。

进一步优选地，所述连接轴包括用于贯穿编码器安装孔的安装段和用于锁紧编码器的紧固段，所述紧固段设有外螺纹。

进一步优选地，所述工装本体的材质为金属。

为了解决同样的技术问题，本实用新型还提供一种发动机扭振测试装置，包括编码器以及上述任一技术方案所述的工装，所述编码器安装于所述工装的第一连接部。

本实用新型提供一种测试发动机扭振的工装，包括工装本体，工装本体包括支撑部，支撑部的底部设有开口朝下的避让槽，避让槽用于避让曲轴皮带轮固定螺栓的螺栓头以及垫片等，以便于测试工装的安装，减少结构干涉，支撑部的顶部设有用于与编码器连接的第一连接部，支撑部的底部外边缘向外延伸设有用于与曲轴皮带轮连接的第二连接部，第二连接部上设有多个贯穿其上下上表面且用于与曲轴皮带轮连接的连接孔，由于整车调试期间，曲轴以及曲轴皮带轮已预先通过曲轴皮带轮固定螺栓装配完成，使用时，只需将测试状态的曲轴皮带轮的内轮毂拆下，加工出与第二连接部的连接孔相对应的螺纹孔，然后通过螺钉穿过第二连接部的连接孔以及曲轴皮带轮上的螺纹孔刚性连接固定，由于第二连接部由支撑部的底部外边缘朝外延伸形成，可增大与曲轴皮带轮的接触面积，进而可以承受传统工具施加力矩，安装定位便利；将编码器套在第一连接部，并固定住编码器的轴承，支撑部用于支撑住编码器，使得测试时传感器不随曲轴转动，以限制编码器沿轴向外移动，保证测试的稳定性。

本实用新型还提供一种发动机扭振测试装置，包括编码器以及测试发动机扭振的工装，汽车动力总成的曲轴后端连接发动机的飞轮，曲轴的前端连接曲轴皮带轮，测试发动机扭振的工装的第二连接部与曲轴皮带轮连接固定，编码器安装在第一连接部，其结构简单，能在整车稳定地测试发动机的扭振。

附图说明

图1是现有定位螺杆的结构示意图；

图2是现有定位螺杆与曲轴的装配结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的测试发动机扭振的工装的主视剖面示意图；

图4是本实用新型实施例中的测试发动机扭振的工装的俯视示意图；

图5是本实用新型实施例中的发动机扭振测试装置的结构示意图。

图中，1、定位螺杆的第一端；5、定位螺杆的第二端；10、工装本体；20、发动机；30、曲轴；40、曲轴皮带轮；50、编码器；101、支撑部；102、第一连接部；102a、安装段；102b、紧固段；103、第二连接部；104、连接孔；105、避让槽；106、螺钉；107、螺母；401、曲轴皮带轮固定螺栓；402、垫片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合图3和图4所示，示意性地显示了本实用新型实施例的一种测试发动机扭振的工装，包括工装本体10，工装本体10包括支撑部101，支撑部101的底部设有开口朝下的避让槽105，避让槽105用于避让曲轴皮带轮固定螺栓401的螺栓头以及垫片402等，支撑部101的顶部设有用于与编码器50连接的第一连接部102，支撑部101的底部外边缘向外延伸设有用于与曲轴皮带轮40连接的第二连接部103，在第二连接部103上设有多个与曲轴皮带轮40连接的连接孔104，连接孔104贯穿第二连接部103的上下表面设置。

具体地，曲轴皮带轮40是汽油机上的关键功能部件之一，安装在曲轴30前端，随曲轴30一起旋转，曲轴皮带轮40是带动其它发动机20附件的动力来源，依靠传动皮带带动发电机、水泵、助力泵、压缩机等运转。由于整车调试期间，曲轴30以及曲轴皮带轮40已预先通过曲轴皮带轮固定螺栓401装配完成，在使用本实施例中的工装测试发动机20的扭振时，只需将测试状态的曲轴皮带轮40的内轮毂拆下，加工出与第二连接部103的连接孔104相对应的螺纹孔，然后通过螺钉106穿过第二连接部103的连接孔104以及曲轴皮带轮40上的螺纹孔刚性连接固定，其安装定位便利，且能保证测试工装可以随着曲轴皮带轮40同步转动，由于第二连接部103由支撑部101的底部外边缘朝外延伸形成，可增大第二连接部103与曲轴皮带轮40的接触面积，进而可承受传统工具施加力矩以便于安装；将编码器50套在第一连接部102，并固定住编码器50的轴承，支撑部101用于支撑住编码器50，以保证测试的稳定性。

本实施例提供的测试发动机扭振的工装可以根据不同的机型、不同的曲轴皮带轮40的设计要求，加工出相应的工装，尤其可以利用在对标车的测试上，根据对标车的曲轴皮带40的尺寸，设计出相应的工装，从而测试出对标车发动机扭振。

编码器50用来检测转速信号，编码器50的每转脉冲数为1024，在编码器50外专门设置有用于采集转速脉冲信号的数采设备，数采设备在采集到转速数据后，根据公式ω＝(360°\/每转脉冲数)\/dtn[°\/s]得出瞬态转动角速度ω的数值，该数值即可以反应出发动机20曲轴30的扭振水平。

本实施例中，支撑部101、第一连接部102和第二连接部103一体成型以便于加工，并保证加工精度，工装本体10的材质为金属，优选为铝或铝合金，其质量较轻，且便于成型。

进一步地，第二连接部103为环状，多个连接孔104均匀地设于第二连接部103的周向上，曲轴皮带轮40内轮毂上的螺纹孔与连接孔104相对应，通过螺钉106穿过相应的连接孔104以及螺纹孔将测试工装固定在曲轴皮带轮40上，以保证连接的稳固性，提高扭振测试的准确率。

为了便于支撑部101支撑编码器50以及保证工装与曲轴皮带轮40同步转动，支撑部101设置呈圆柱形，相应地，第二连接部103为圆环形。

进一步优选地，汽车发动机20的飞轮连接在曲轴30的后端，曲轴皮带轮40连接在曲轴30的前端，且通过曲轴皮带轮固定螺栓401连接固定，一般地，曲轴皮带轮固定螺栓401包括栓体和螺栓头，栓体贯穿曲轴30的轴心孔，而螺栓头抵接在曲轴皮带轮40的内轮毂上端面，在螺栓头与曲轴皮带轮40的内轮毂上端面之间还设有垫片402，而测试工装连接在曲轴皮带轮40的内轮毂上端面，为了减少结构干涉，在支撑部101的底部设有圆形的避让槽105，避让槽105用于避让曲轴皮带轮固定螺栓401的螺栓头以及垫片402。

具体地，第一连接部102为设于支撑部101顶部中心位置的连接轴，安装时，连接轴能与编码器50的定位孔匹配安装，使得编码器50与测试工装以及曲轴皮带轮40同轴转动，设置连接轴的外径小于支撑部101的外径，使得支撑部101能对上部的编码器50起到支撑作用，保证扭振测试的稳定性。进一步地，连接轴包括用于贯穿编码器50安装孔的安装段102a和用于锁紧编码器50的紧固段102b，紧固段102b设有外螺纹，为了保证编码器50的安装稳固性，将编码器50安装在连接轴的安装段102a，并通过螺母107与紧固段102b的外螺纹螺纹连接以锁紧编码器50。在实际使用过程中，连接轴的尺寸可以根据编码器50的类型确定。

结合图3～5所示，本实用新型实施例还提供一种发动机20扭振测试装置，包括编码器50以及测试发动机扭振的工装，曲轴30的后端连接于发动机20的飞轮，汽车动力总成的曲轴30前端连接曲轴皮带轮40，曲轴30带动曲轴皮带轮40旋转进而带动发电机、水泵、助力泵、压缩机等运转，测试发动机扭振的工装的第二连接部103与曲轴皮带轮40连接固定，编码器50连接在第一连接部102，利用编码器50测试发动机20曲轴30的扭振水平，其结构简单，安装便利，能在整车稳定地测试发动机20的扭振。

综上所述，本实用新型提供一种测试发动机扭振的工装及其测试装置，包括工装本体10，工装本体10包括支撑部101，支撑部101的底部设有开口朝下的避让槽105，避让槽105用于避让曲轴皮带轮固定螺栓401的螺栓头以及垫片，以便于测试工装的安装，减少结构干涉，支撑部101的顶部设有用于与编码器50连接的第一连接部102，支撑部101的底部外边缘向外延伸设有用于与曲轴皮带轮40连接的第二连接部103，第二连接部103上设有多个贯穿其上下上表面且用于与曲轴皮带轮40连接的连接孔104，使用时，只需将测试状态的曲轴皮带轮40的内轮毂拆下，加工出与第二连接部103的连接孔104相对应的螺纹孔，然后通过螺钉106穿过第二连接部103的连接孔104以及曲轴皮带轮40上的螺纹孔刚性连接固定，由于第二连接部103由支撑部101的底部朝外延伸形成，可增大与曲轴皮带轮40的接触面积，进而可以承受传统工具施加力矩，安装定位便利；将编码器50套在第一连接部102，并固定住编码器50的轴承，支撑部101用于支撑住编码器50，使得测试时传感器不随曲轴30转动，以限制编码器50沿轴向外移动，保证测试的稳定性。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

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